簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表

1、目錄摘 要1引 言2第一章 作品設(shè)計(jì)要求與方案選擇2§1.1 設(shè)計(jì)目的2§1.2 作品要求2§1.3各模塊方案選擇與論證2第二章 數(shù)字電壓表原理5第三章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)6§3.1電源部分6§3.2 A/D轉(zhuǎn)換電路7§3.3接口電路的設(shè)計(jì)9時(shí)鐘電路10§3.3.2 復(fù)位電路部分11§3.4顯示電路的設(shè)計(jì)11第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)13第五章 調(diào)試14§5.1 系統(tǒng)軟硬件調(diào)試14§5.2 測(cè)試數(shù)據(jù)15第六章 總結(jié)與展望16致 謝17參考文獻(xiàn)17附 錄18摘 要本電路主要采用AT89S51芯片和A

2、DC0809芯片來(lái)完成一個(gè)簡(jiǎn)易的數(shù)字電壓表，能夠?qū)斎氲?5 V的模擬直流電壓進(jìn)行測(cè)量，并通過(guò)一個(gè)4位一體的7段LED數(shù)碼管進(jìn)行顯示。該電壓表的測(cè)量電路主要由三個(gè)模塊組成：A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及顯示控制模塊。A/D轉(zhuǎn)換主要由芯片ADC0809來(lái)完成，它負(fù)責(zé)把采集到的模擬量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量再傳送到數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理則由芯片AT89S51來(lái)完成，其負(fù)責(zé)把ADC0809傳送來(lái)的數(shù)字量經(jīng)一定的數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生相應(yīng)的顯示碼送到顯示模塊進(jìn)行顯示；另外它還控制著ADC0809芯片的工作。關(guān)鍵詞：數(shù)字電壓表 AT89S51 ADC0809The circuit is mainly to make

3、a simple digital voltage meter with the adoption of AT89S51 and ADC0809 chips which can measure the input analog DC voltage of 05 V . It shows the voltage through an integral digital code tube of 7 pieces of LED. The circuit of the Voltage meter is mainly consisted of three mould pieces: A/D convert

4、ing mould piece, data processing mould piece and manifestation controlling mould piece. A/D converting is mainly completed by the ADC0809, it converts the collected analog data into the digital data and transmits the outcome to the manifestation controlling mould piece. Data processing is mainly com

5、pleted by the AT89S51chip, it processes the data produced by the ADC0809 chip and generates the right manifestation codes, also transmits the codes to the manifestation controlling mould piece. Also, the AT89S51 chip controls the ADC0809 chip to work.KEYWORDS: Digital voltage meter , ADC0809 , AT89S

6、51.引 言數(shù)字電壓表簡(jiǎn)稱DVM，它是采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。數(shù)字電壓表自從一九五二年問(wèn)世以來(lái),隨著電子技術(shù)的飛躍發(fā)展,特別是目前,作為測(cè)量?jī)x表、模擬指示儀表的數(shù)字化以及自動(dòng)測(cè)量的系統(tǒng),而得到了很大的發(fā)展。數(shù)字電壓表是從電位差計(jì)的自動(dòng)化這種想法研制出來(lái)的,因此即便是最初的數(shù)字電壓表,其精度也要比模擬式儀表高,而其成本比電位差計(jì)也高。以后,DVM的發(fā)展就著眼在高精度和低成本兩個(gè)方面。單片機(jī)可單獨(dú)地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能，這是單片機(jī)最大的特征。單片機(jī)控制系統(tǒng)能夠取代以前利用復(fù)雜電子線路或數(shù)字電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，

7、可以用軟件控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，并能夠?qū)崿F(xiàn)智能化。單片機(jī)的應(yīng)用如今已經(jīng)在工業(yè)、電子等方方面面展示出了它的優(yōu)越性，利用單片機(jī)在設(shè)計(jì)電路逐漸成了趨勢(shì)，它與外圍的簡(jiǎn)單電路再加上優(yōu)化程序就可以構(gòu)建任意的產(chǎn)品，使得本設(shè)計(jì)成為現(xiàn)實(shí)。隨著單片機(jī)的日益發(fā)展，它必將在未來(lái)顯示出更大的活力，為電子設(shè)計(jì)增加更多精彩。第一章 作品設(shè)計(jì)要求與方案選擇§1.1 設(shè)計(jì)目的通過(guò)制作簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表，加深對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，提高分析、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，提高對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用能力，提高收集文獻(xiàn)、資料的能力，從而達(dá)到綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試的能力。§1.2 作品要求基本功能:1） 電壓測(cè)量范圍

8、0-5V2） 能用數(shù)碼管顯示電壓值3） 測(cè)量精度達(dá)0.5V4） 自制直流穩(wěn)壓電源5） 系統(tǒng)具備復(fù)位功能§1.3各模塊方案選擇與論證根據(jù)設(shè)計(jì)要求,系統(tǒng)可分為電壓采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊 、主控模塊、顯示模塊。A/D轉(zhuǎn)換模塊：方案一: A/D轉(zhuǎn)換器采用ICL7107型三位半顯示的芯片，輸入信號(hào)，流經(jīng)取樣電路取樣后送到ICL7107型三位半A/D轉(zhuǎn)換器，只需要很少的簡(jiǎn)單外圍元件，就可組成數(shù)字電流表模塊，直接驅(qū)動(dòng)三位半LED顯示器顯示，最后輸入電流在顯示部分顯示。由于本人對(duì)此電路不熟悉，而且ICL7107做的LED數(shù)字表,最大的缺點(diǎn)就是數(shù)字亂跳不穩(wěn)定,特別最后一位。所以不采用此方案。方案二:

9、 采用ADC0809轉(zhuǎn)換芯片，其中A/D轉(zhuǎn)換器用于實(shí)現(xiàn)模擬量向數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，單電源供電。它是具有8路模擬量輸入、8位數(shù)字量輸出功能的A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間為100s，模擬輸入電壓范圍為0V+5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)，功耗低，約15mW。由于模擬轉(zhuǎn)換電路的種類很多，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)換速度，精度和價(jià)格方面考慮，所以選擇方案二采用ADC0809為本次設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換芯片。接口模塊：方案一：使用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)，采用譯碼芯片CD4543作為接口芯片，這種方案能實(shí)現(xiàn)功能，但穩(wěn)定性不高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。方案二：采用AT89S51單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制單元，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換將被測(cè)值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量送入單片機(jī)中，再由單片機(jī)來(lái)送顯。此方案各

10、類功能易于實(shí)現(xiàn)，成本低、功耗低，顯示穩(wěn)定.。通過(guò)比較，我選擇方案二。系統(tǒng)原理框圖如1.1所示:顯示模塊接口模塊A/D轉(zhuǎn)換電壓采集模塊直流穩(wěn)壓電源圖1.1 數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)框圖第二章 數(shù)字電壓表原理本設(shè)計(jì)采用AT89S51單片機(jī)芯片配合ADC0809模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)易的數(shù)字電壓表。該電路通過(guò)ADC0809芯片采樣輸入口IN0輸入的05 V的模擬量電壓，經(jīng)過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)字量經(jīng)過(guò)其輸出通道D0D7傳送給AT89S51芯片的P0口。該電壓表的測(cè)量電路主要由三個(gè)模塊組成：A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及顯示控制模塊。A/D轉(zhuǎn)換主要由芯片ADC0809來(lái)完成，它負(fù)責(zé)把采集到的模擬量轉(zhuǎn)換為

11、相應(yīng)的數(shù)字量再傳送到數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理則由芯片AT89S51來(lái)完成，其負(fù)責(zé)把接收到的數(shù)字量經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生正確的7段數(shù)碼管的顯示段碼，并通過(guò)其P1口傳送給數(shù)碼管顯示出來(lái)；同時(shí)它還通過(guò)其三位I/O口P3.0、P3.1、P3.2產(chǎn)生位選信號(hào)，控制數(shù)碼管的亮滅。另外，AT89S51還控制著ADC0809的工作。顯示模塊主要由7段數(shù)碼管組成，顯示測(cè)量到的電壓值。 第三章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)采用AT89S51單片機(jī)作為控制核心，對(duì)8路8位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809采集到的模擬電壓信號(hào)進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，通過(guò)數(shù)碼管顯示其數(shù)字電壓值。電壓表的測(cè)量電路主要由三個(gè)模塊組成：A/D轉(zhuǎn)換模

12、塊、數(shù)據(jù)處理模塊及顯示控制模塊。§3.1電源部分電源部分電路主要是要求能提供穩(wěn)定可靠的電壓，使整個(gè)系統(tǒng)能正常的工作。采用220V的工頻交流電壓，而單片機(jī)的工作電壓是直流+5V，為此，先通過(guò)一個(gè)普通的變壓器降低電壓，再通過(guò)橋式整流，然后再通過(guò)7805芯片的進(jìn)一步穩(wěn)壓，確保+5V電源的穩(wěn)定、可靠。而且7805集成穩(wěn)壓器是常用的固定輸出+5V電壓的集成穩(wěn)壓器。它的內(nèi)部含有限流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)電路，采用了噪聲低、溫度漂移小的基準(zhǔn)電壓源，工作穩(wěn)定可靠。1腳為輸入端，2腳為接地端，3腳為輸出端，使用十分方便，可以在任何有交流電壓的地方使用，不需另帶電池。通過(guò)整流濾波以后輸出直流電壓，為了

13、確保整個(gè)電路能正常工作，考慮到不接負(fù)載或電源電壓有波動(dòng)時(shí)電容能承受的耐壓，必須加電容。發(fā)光二極管D2點(diǎn)亮表示電源電路正常工作，其電源電路如圖3.1所示：圖3.1 電源電路§3.2 A/D轉(zhuǎn)換電路A/D轉(zhuǎn)換器是模擬量輸入通道中的一個(gè)環(huán)節(jié)，單片機(jī)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器把輸入模擬量變成數(shù)字量再處理。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，目前不同廠家已經(jīng)生產(chǎn)出了多種型號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合的需要。如果按照工作原理劃分，ADC主要有4種類型，即雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器、逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器和并行式A/D轉(zhuǎn)換器和計(jì)數(shù)比較式A/D轉(zhuǎn)換器。目前最常用的是雙積分和逐次逼近式。雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器具有抗干擾能

14、力強(qiáng)、轉(zhuǎn)換精度高、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，比如ICL71XX系列等，它們通常帶有自動(dòng)較零、七段碼輸出等功能。與雙積分相比，逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換速度更快，而且精度更高，比如ADC0808、ADC0809等，它們通常具有8路模擬選通開(kāi)關(guān)及地址譯碼、鎖存電路等，它們可以與單片機(jī)系統(tǒng)連接，將數(shù)字量送單片機(jī)進(jìn)行分析和顯示。本設(shè)計(jì)中采用具有逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器的ADC0809芯片。ADC0809是典型的8位8通道逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。它可以和微型計(jì)算機(jī)直接接口。ADC0809轉(zhuǎn)換器的系列芯片是ADC0808，可以相互替換。ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括8路模擬選通開(kāi)關(guān)、通道地址鎖存器與譯碼器、8位A/D轉(zhuǎn)

15、換器和三態(tài)輸出鎖存器。多路開(kāi)關(guān)接8路模擬量輸入，可對(duì)8路05V的輸入模擬電壓信號(hào)分時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,輸出具有TTL三態(tài)鎖存器,可直接連到單片機(jī)數(shù)據(jù)總線上。多路模擬開(kāi)關(guān)可選通8路模擬通道，允許8路模擬量分時(shí)輸入，并共用一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。地址鎖存與譯碼電路完成對(duì)A、B、C三個(gè)地址位進(jìn)行鎖存與譯碼，如表3.2所示。表3.2 ADC0809通道選擇表 C(ADDC)B(ADDB)A(ADDA)選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7各引腳功能如下：1)IN7IN0模擬量輸入通道。ADC0809對(duì)輸入模擬量的要求主要有：信號(hào)單極性，電壓

16、范圍05V，若信號(hào)過(guò)小，還需進(jìn)行放大。另外，模擬量輸入在A/D轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，其值應(yīng)保持不變，因此，對(duì)變化速度快的模擬輸入量，在輸入前應(yīng)增加采樣保持電路。2)A、B、C地址線。A為低位地址，C為高位地址，用于對(duì)8路模擬通道進(jìn)行選擇。3)ALE地址鎖存允許信號(hào)。由低至高電平正跳變將通道地址鎖存至地址鎖存器中。 4)START啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)。START上跳沿時(shí)所有內(nèi)部寄存器清0；START下跳沿時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。在A/D轉(zhuǎn)換期間，START應(yīng)保持低電平。5)D7D0數(shù)據(jù)輸出線。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機(jī)的數(shù)據(jù)線直接相連。6)OE輸出允許信號(hào)。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)上輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)

17、據(jù)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高電阻態(tài)；OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。7)CLOCK時(shí)鐘信號(hào)。ADC0809內(nèi)部沒(méi)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)由外界提供，要求頻率范圍10kHz1.2MHz。通常使用頻率為500 kHz的時(shí)鐘信號(hào)。8)EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號(hào)。EOC0，正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換；EOC=1，轉(zhuǎn)換結(jié)束。該狀態(tài)信號(hào)既可作為查詢的狀態(tài)標(biāo)志，又可以作為中斷請(qǐng)求信號(hào)使用。9)VCC+5V電源。10)REF(+)、REF(-)參考電壓。參考電壓用來(lái)與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。其典型值為REF(+)=+5V，REF(-)=0V。ADC0809的工作原理：首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存

18、入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到A/D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。當(dāng)OE輸入高電平時(shí)，輸出三態(tài)門(mén)打開(kāi)，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。（注意：ALE信號(hào)常與START信號(hào)連在一起，這樣連接可以在信號(hào)的前沿寫(xiě)入地址信號(hào)，在其后沿啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換）。ADC0809應(yīng)用說(shuō)明: 1） ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機(jī)直接相連。 2） 初始化時(shí)，使ST和OE信號(hào)全為低電平。 3）

19、 送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。 4） 在ST端給出一個(gè)至少有100ns寬的正脈沖信號(hào)。 5） 是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號(hào)來(lái)判斷。 6） 當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。圖3.3 AD轉(zhuǎn)換電路圖§3.3接口電路的設(shè)計(jì)接口電路是ADC0809輸出的BCD碼轉(zhuǎn)換為七段譯碼輸出，主要有時(shí)鐘電路、復(fù)位電路和單片機(jī)芯片組成。圖3.4 單片機(jī)控制部分原理圖§時(shí)鐘電路單片機(jī)內(nèi)部每個(gè)部件要想?yún)f(xié)調(diào)一致地工作，必須在統(tǒng)一口令時(shí)鐘信號(hào)的控制下工作。單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)有兩種產(chǎn)生方式，即內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。圖3.5是內(nèi)部時(shí)鐘方

20、式：?jiǎn)纹瑱C(jī)內(nèi)部有一個(gè)構(gòu)成振蕩器的增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸入端，這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶振一起構(gòu)成自激振蕩器。在該圖中，電容C1和C2取20PF，晶體的振蕩頻率取12MHz,晶體振蕩頻率高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也高，單片機(jī)運(yùn)行速度也就快。實(shí)際連接如圖3.5所示：圖3.5 時(shí)鐘部分電路圖§ 復(fù)位電路部分AT89S51的復(fù)位電路如圖3.6所示。當(dāng)單片機(jī)一上電，立即復(fù)位。電容C和電阻R1實(shí)現(xiàn)上電自動(dòng)復(fù)位。復(fù)位也是使單片機(jī)退出低功耗工作方式而進(jìn)入正常狀態(tài)的一種操作。圖3.6 復(fù)位電路部分電路圖§3.4顯示電路的設(shè)計(jì)本電路的顯示模塊主要由

21、一個(gè)4位一體的7段LED數(shù)碼管構(gòu)成，用于顯示測(cè)量到的電壓值。它是一個(gè)共陽(yáng)極的數(shù)碼管，每一位數(shù)碼管的a,b,c,d,e,f,g和dp端都各自連接在一起，用于接收AT89S51的P1口產(chǎn)生的顯示段碼。1，2，3，4引腳端為其位選端，用于接收AT89S51的P3口產(chǎn)生的位選碼。本系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)掃描方式。掃描方法是用其接口電路把所有數(shù)碼管的8個(gè)比劃段ag和DP同名端連在一起，而每一個(gè)數(shù)碼管的公共極COM各自獨(dú)立地受I/O線控制。CUP從字段輸出口送出字型碼時(shí)，所有數(shù)碼管接收到相同的字型碼，但究竟是哪個(gè)數(shù)碼管亮，則取決于COM端。COM端與單片機(jī)的I/O接口相連接，由單片機(jī)輸出位位選碼到IO接口，控制何時(shí)

22、哪一位數(shù)碼管被點(diǎn)亮。在輪流點(diǎn)亮數(shù)碼管的位掃描過(guò)程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間極為短暫。但由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，給人的印象就是一組穩(wěn)定顯示的數(shù)碼。動(dòng)態(tài)方式的優(yōu)點(diǎn)是十分明顯的，即耗電省，在動(dòng)態(tài)掃描過(guò)程中，任何時(shí)刻只有一個(gè)數(shù)碼管是處于工作狀態(tài)的。具體原理圖如圖3.7所示：圖3.7 顯示電路圖§3.5鎖存電路的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用74LS373為鎖存電路的第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)初始化中主要對(duì)AT89S51，ADC0809的管腳和數(shù)碼管的位選及所用到的內(nèi)存單元70H,78H,79H,7AH 進(jìn)行初始化設(shè)置。準(zhǔn)備工作做好后便啟動(dòng)ADC0809對(duì)IN0腳輸入進(jìn)的05V電壓模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的0

23、255十進(jìn)制數(shù)字量。在數(shù)據(jù)處理子程序中，運(yùn)用標(biāo)度變換知識(shí)，編寫(xiě)算法將0255十進(jìn)制數(shù)字量轉(zhuǎn)換成0.05.0V的數(shù)據(jù)，輸出到顯示子程序進(jìn)行顯示。整個(gè)主程序就是在A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理及顯示程序循環(huán)執(zhí)行。整個(gè)程序流程框圖如圖4.1所示。開(kāi)始初始化調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換程序調(diào)用數(shù)據(jù)處理程序調(diào)用顯示程序圖4.1軟件主程序流程圖第五章 調(diào)試§5.1 系統(tǒng)軟硬件調(diào)試在系統(tǒng)上電開(kāi)始測(cè)量前，要用萬(wàn)用表的電壓檔對(duì)被測(cè)電壓進(jìn)行估測(cè)，然后以此選擇適當(dāng)?shù)牧砍?，防止過(guò)大電壓燒壞A/D轉(zhuǎn)換器。首先用萬(wàn)用表按照原理圖逐步檢查印刷板中各器件的電源及各引腳的連接是否正確，有否斷路、短路或者虛焊，尤其是給電路供電的電源部分要重點(diǎn)

24、檢查，用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量7805輸出端的電壓是否為+5V，是否穩(wěn)定，能夠輸出+5V，且穩(wěn)定即可說(shuō)明電源電路的設(shè)計(jì)基本達(dá)到要求。如果電壓沒(méi)有達(dá)到要求，要及時(shí)排查給予解決，以免燒壞芯片和其他元器件。軟件調(diào)試時(shí)先進(jìn)行單元測(cè)試，分別對(duì)各個(gè)代碼模塊進(jìn)行測(cè)試，看其是否實(shí)現(xiàn)了規(guī)定功能，再把已經(jīng)測(cè)試過(guò)的模塊組合起來(lái)進(jìn)行測(cè)試，一旦不能正確運(yùn)行，要找出程序中的錯(cuò)誤，確定大致的出錯(cuò)位置，研究有關(guān)部分的錯(cuò)誤程序，找出錯(cuò)誤原因，修改設(shè)計(jì)和代碼，以排除錯(cuò)誤。我們?cè)诔绦蚓帉?xiě)完成后，就可以利用仿真器進(jìn)行初步調(diào)試，觀察在計(jì)算機(jī)里能否通過(guò)編譯與運(yùn)行并達(dá)到設(shè)計(jì)的基本要求。在基本符合的情況下，利用仿真器與工作正常的硬件連接進(jìn)行仿真調(diào)試

25、；或用編程器把程序燒寫(xiě)到芯片中，直接觀察能否正常運(yùn)行。如果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求或者不能正常運(yùn)行，可以直接在程序中進(jìn)行修改。系統(tǒng)調(diào)試中遇到的問(wèn)題及解決的方法：1）在應(yīng)用濾波電容的過(guò)程中，一開(kāi)始是把電容串聯(lián)在電路中，導(dǎo)致電路無(wú)法導(dǎo)通，而后我們短路電容，解決了問(wèn)題。 2）電源指示燈上，一開(kāi)始發(fā)現(xiàn)接上電源，指示燈不亮，經(jīng)過(guò)儀器測(cè)量發(fā)現(xiàn)正負(fù)極接反，后重新焊接，問(wèn)題解決。3）由于源程序的多處錯(cuò)誤，使得仿真無(wú)法通過(guò)，后經(jīng)過(guò)單步調(diào)試，把存在的錯(cuò)誤一一排除，通過(guò)了軟件仿真。 4）在燒錄芯片的過(guò)程中，由于選擇燒錄文件的錯(cuò)誤及芯片自身問(wèn)題（因多次燒錄，無(wú)法再次燒錄）使得燒錄失敗，后經(jīng)過(guò)老師指導(dǎo)并更換了AT89C51芯片，

26、解決了問(wèn)題。§5.2 測(cè)試數(shù)據(jù)調(diào)試完后，對(duì)電路進(jìn)行精度、準(zhǔn)確度進(jìn)行測(cè)試，為了保證精確度，要多測(cè)幾個(gè)點(diǎn)，除了零點(diǎn)和滿度值外，再選兩個(gè)中間值進(jìn)行比較，測(cè)試結(jié)果如下表所示：輸入值（V）測(cè)量值（V）00000010.97621.89532.90143.85754.886圖5-1 比較數(shù)據(jù)以上數(shù)據(jù)符合要求，測(cè)試成功。第六章 總結(jié)與展望通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我對(duì)單片機(jī)這門(mén)課程有了更進(jìn)一步的了解。無(wú)論是在其硬件連接方面還是在軟件編程方面，都取得了新的收獲。本次實(shí)驗(yàn)采用了AT89S51單片機(jī)芯片，與以往我們所熟悉的C51芯片有許多不同之處，通過(guò)本次設(shè)計(jì)及查閱相關(guān)資料，我對(duì)其之間的區(qū)別有了一定的認(rèn)識(shí)，在本設(shè)計(jì)

27、報(bào)告的硬件介紹部分也對(duì)其作了詳細(xì)的論述。S51在C51的基礎(chǔ)上增加了許多新的功能，使其功能更為完善，應(yīng)用領(lǐng)域也更為廣泛。另外，在對(duì)單片機(jī)編程方面，我又掌握了一些新的編程思想，使得程序更為簡(jiǎn)練、易懂，而且更為嚴(yán)謹(jǐn)，程序執(zhí)行的穩(wěn)定性得到了提高。設(shè)計(jì)中還用到了模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809，以前在學(xué)單片機(jī)這門(mén)課程時(shí)只是對(duì)其理論知識(shí)有了初步的了解。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我對(duì)它的工作原理徹底理解了，對(duì)其啟動(dòng)設(shè)置、轉(zhuǎn)換結(jié)束判斷以及輸出控制等都基本掌握。在整個(gè)電路的設(shè)計(jì)制作過(guò)程中，A/D轉(zhuǎn)換模塊的電路較難焊接，需要時(shí)刻秉著認(rèn)真、仔細(xì)的態(tài)度去完成硬件的設(shè)計(jì)與焊接。在調(diào)試過(guò)程中遇到很多問(wèn)題，硬件上的理論知識(shí)學(xué)得不夠扎實(shí)，

28、對(duì)電路板的檢測(cè)方法掌握得不夠精，因此給硬件排除故障帶來(lái)了一定的難度。軟件上，邏輯思維較為混亂，對(duì)子程序的編程存在偏差，這些方面有待我再改進(jìn)。電路連接方面，我對(duì)其與單片機(jī)的連接也有了更為直觀的認(rèn)識(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的摸索以及必要的理論知識(shí)，我準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)了它于單片機(jī)的互連。另外，在布線方面，我也存在一些問(wèn)題，導(dǎo)致我做好的電路板在外觀上不怎么美觀?？偟膩?lái)說(shuō)，此次電路的設(shè)計(jì)與制作，基本上達(dá)到了作品的要求功能。往后我要在這次的基礎(chǔ)上做得更好更有進(jìn)步！致 謝首先我要感謝xxx老師。在這幾個(gè)月中，xxx給我指導(dǎo)這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)要去解決問(wèn)題的方向，指導(dǎo)我怎樣寫(xiě)好畢業(yè)論文，沒(méi)有您的指導(dǎo)和督促我不會(huì)這么早去做產(chǎn)品，也不會(huì)寫(xiě)出

29、這篇畢業(yè)論文。謝謝您！其次，我要感謝學(xué)校系里的領(lǐng)導(dǎo)和所有任課老師。沒(méi)有你們的領(lǐng)導(dǎo)和教導(dǎo)，我也不會(huì)在著三年期間學(xué)會(huì)這么多東西，也就不會(huì)做出這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，更加不可能在這里找到工作。謝謝！參考文獻(xiàn)1 魏立峰.單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù).北京：北京大學(xué)出版社，2006.2 陳光絨.單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用教程.北京:北京大學(xué)出版社，2005.3 李廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.4 劉樹(shù)林.低頻電子線路. 北京：電子工業(yè)出版社,2003.附 錄附錄A 原理圖和印制版圖1數(shù)字電壓表電路的原理圖數(shù)字時(shí)鐘電路的印制版圖附錄B 元器件清單1K R1 AXIAL01K RW1 SIP31O4 C8

30、RAD0.11OK R2 AXIAL0.41OK R5 AXIAL0.41OK R4 AXIAL0.41OK R3 AXIAL0.42K R14 AXIAL0.420PF C3 RAD0.120PF C1 RAD0.122UF C2 RB.2/.4104 C4 RAD0.1104 C5 RAD0.1470UF/16V C7 RB.2/.4470UF/25V C6 RB.2/.4510 R11 AXIAL0.4510 R12 AXIAL0.4510 R13 AXIAL0.4510 R6 AXIAL0.4510 R7 AXIAL0.4510 R8 AXIAL0.4510 R10 AXIAL0.45

31、10 R9 AXIAL0.47805 U5 TO-220ADC0809FN U3 DIP28BRIDGE1 D1 BLED D2 RAD0.1PNP Q3 TO-18PNP Q4 TO-18PNP Q1 TO-18PNP Q2 TO-18POWER J1 SIP3SN74LS14 U4 DIP14SN74LS373 U2 DIP20XTAL Y1 RAD0.1附錄C 程序#include"regx52.h"#include"absacc.h"#define IN0 XBYTE0x7ff8unsigned char dispbitcode=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;unsigned char dispbuf4;